CN106428230B - 具有焊接可达性的能量吸收型载荷传送支架 - Google Patents

Abstract

一种车身结构包括地板、门框架、横向构件以及载荷传送支架。门框架和横向构件相对于地板是固定的。门框架限定门开口。载荷传送支架被设置在门开口和横向构件之间。载荷传送支架包括焊接到第一部分和地板的第二部分。在车辆侧面碰撞期间，该载荷传送支架将来自门框架的撞击力传递到横向构件以消散撞击力并且减少地板的变形。

Description

具有焊接可达性的能量吸收型载荷传送支架

技术领域

本发明涉及一种车身结构和一种载荷传送支架。

背景技术

车辆，例如机动车辆，包括在车辆碰撞——例如，车辆与车辆碰撞——期间吸收能量的车身结构。在车辆碰撞期间，车辆的部件可以变形以吸收能量。例如，车辆可以包括外部面板——例如，门、挡泥板等——、支撑外部面板的车身结构以及设置在车辆的乘客舱下方的地板。在车辆侧面碰撞的情况下，外部面板可以变形并且碰撞车身结构。如果碰撞具有足够的大小，那么车身结构可能被迫使进入地板并且可能导致地板变形。

车身结构的部件的设计受到若干限制，例如封装限制、制造限制、车辆装配限制、成本限制等。设计一种以适应这些设计考虑的方式有效地吸收和传递能量的车身结构仍有机会。

发明内容

根据本发明，提供一种车身结构，包含：

地板；

门框架，门框架相对于地板是固定的并且限定门开口；

横向构件，横向构件相对于地板是固定的；以及

载荷传送支架，载荷传送支架设置在横向构件和门开口之间；

载荷传送支架包括第一部分和焊接到第一部分和地板的第二部分。

根据本发明的一个实施例，其中第一部分限定孔，孔被配置为接收焊接尖端。

根据本发明的一个实施例，进一步包含在地板下方的导轨，其中第一部分和第二部分限定腔并且第一部分限定开向腔的孔，并且其中横向构件被焊接到腔中的地板。

根据本发明的一个实施例，其中横向构件沿着轴线延伸并且载荷传送支架被设置在轴线上。

根据本发明的一个实施例，其中第二部分相对于地板具有一高度，高度在从门开口朝向横向构件的方向上逐渐减小。

根据本发明的一个实施例，其中第一部分具有一宽度，该宽度从门开口到横向构件增加。

根据本发明的一个实施例，其中第二部分包括在从门开口朝向横向构件的方向上延伸的载荷传送壁。

根据本发明的一个实施例，其中第一部分抵接横向构件而它们之间无需焊接。

根据本发明的一个实施例，其中第二部分具有焊接到第一部分的至少一个凸缘。

根据本发明的一个实施例，其中至少一个凸缘被定位在载荷传送支架面向门开口的端壁上。

根据本发明的一个实施例，其中至少一个凸缘被定位在载荷传送支架与地板间隔开的顶壁上。

根据本发明的一个实施例，其中至少一个凸缘被焊接到地板。

根据本发明的一个实施例，其中载荷传送支架具有用于在侧面碰撞期间将来自门框架的力传递到横向构件的装置。

根据本发明，提供一种载荷传送支架，包含：

第一部分和焊接到第一部分的第二部分，第一部分和第二部分限定沿着轴线延伸的它们之间的腔；

横向于轴线延伸的端壁，从端壁沿着轴线延伸的载荷传送壁，以及从端壁沿着轴线延伸并且朝向轴线在远离端壁的方向上逐渐减小的顶壁；

从第二部分延伸的至少一个凸缘；以及

第一部分限定孔，该孔与腔连通并且被配置为通过孔接收焊接工具进入腔。

根据本发明的一个实施例，其中第一部分具有一宽度，该宽度在沿着轴线的方向上、在远离端壁的方向上增加。

附图说明

图1是车辆上的载荷传送支架的透视图；

图2是车辆上的载荷传送支架的透视图；

图3是车辆上的载荷传送支架的俯视图；

图4是载荷传送支架的前部透视图；

图5是载荷传送支架的透视图；

图6是载荷传送支架的透视图；

图7是载荷传送支架的后部透视图；

图8是载荷传送支架的分解图；

图9是在侧面碰撞期间车辆上的载荷传送支架的透视图。

具体实施方式

参照附图，其中贯穿几个附图相同的附图标记表示相同的部分，车身结构10包括地板12。车身结构10包括门框架14，该门框架14相对于地板12固定并且限定门开口16。横向构件18相对于地板12是固定的。载荷传送支架20被设置在横向构件18和门开口16之间。载荷传送支架20包括第一部分22和第二部分24。第二部分24被焊接到第一部分22和地板12。

在车辆11侧面碰撞期间，撞击力F可以使门框架14变形并且迫使门框架14朝向载荷传送支架20。如下面进一步阐述的，载荷传送支架20将撞击力F传送到横向构件18以消散撞击力F。具体地，如下面进一步阐述的，载荷传送支架20的第二部分24可以首先接收撞击力F。由于第二部分24被焊接到第一部分22，所以第一部分22和第二部分24可以将撞击力F传递到横向构件18，并且因此使撞击力F消散到车辆11的其它部件，如下面进一步描述。

如图1-3所示，地板12可以延伸遍及车辆11的大部分下部并且车辆11的其他部件——例如，座椅、室内装饰品、中央控制台等——可以被安装到地板12和/或通过地板12支撑。地板12可以支撑车身结构10的横向构件18和载荷传送支架20。地板12可以辅助使撞击力F消散到车辆11的其它部件，如下面描述。地板12可以由任何合适的材料例如金属板——例如，钢、铝等——制成。

最好如图1所示，车身结构10可以包括在地板12下方彼此间隔开的一对导轨26。地板12可以被安装到导轨26，例如，通过焊接。导轨26可以吸收来自载荷传送支架20的能量并且可以使至少一部分撞击力F消散到车辆11的其它部件，如下面描述。导轨26可以由金属板——例如，钢、或铝或任何合适的材料——制成。导轨26延伸朝向载荷传送支架20，并且可以终止于载荷传送支架20的短边(short)，如图1所示。

车身结构10可以包括两个载荷传送支架20，如图1所示。载荷传送支架20可以被设置在横向构件18的相对端上。载荷传送支架可以关于横向构件18互为镜像。在侧面碰撞期间，碰撞侧上的26可以将能量传递至相邻的载荷传送支架20，相邻的载荷传送支架20随后可以将能量传递到横向构件18，横向构件18随后可以将能量传递到另一个载荷传送支架20，另一个载荷传送支架20随后可以将能量传递到另一个导轨。车身结构10可以包括立柱，例如，A柱28、B柱30和C柱32。门框架14可以被B柱30和C柱32部分限定。B柱30限定门框架14的第一侧并且C柱32限定与第一侧相对的第二侧。门框架14可以被限定第三侧的下门槛34和限定与第三侧相对的第四侧的上门槛36进一步限定。门框架14可以可选择地被限定在A柱28和B柱30之间。

横向构件18沿着轴线A延伸，例如从车辆11的左侧到右侧。横向构件18可以是安装到地板12上的横梁，如图1-3和9所示。换句话说，横向构件18可以是与地板12分开的被固定到地板的单独部件。可选择地，横向构件18可以与地板12成为整体，例如，作为单个连续单元与地板12同时形成。例如，横向构件18和地板12可以通过冲压工艺整体形成。

载荷传送支架20沿着轴线A延伸，如图1所示。这种对齐，即，沿着轴线A延伸的横向构件18和载荷传送支架20，在侧面碰撞期间可能导致能量从载荷传送支架20传递到横向构件18。可选择地，载荷传送支架20可以部分地沿着轴线A设置，即，可以偏离轴线A。

最好如图2和图4-5所示，载荷传送支架20可以包括限定在第一部分22和第二部分24之间的腔38。腔38允许进入到载荷传送支架的内部和其它部件，即，地板12、横向构件18等，如下面进一步描述。

参照图1-3，第一部分22和第二部分24可以沿着轴线A延伸。最好如图4-7所示，载荷传送支架20可以包括端壁40，端壁40在横向于轴线A的方向上延伸。端壁40可以与门开口16相对。

端壁40被配置为将来自门框架14或任何其它部件——即，车辆11的下门槛34、导轨26等——的能量传递至载荷传送支架20的其余部分，即，以消散能量，如以上进一步描述。端壁40邻近下门槛34并且可以抵接下门槛34。端壁40可以与门开口16相对和/或与门开口16间隔开，使得饰件58和端壁40之间存在间隙56。可选择地，端壁40可以抵接门开口16中的下门槛34使得间隙56不存在。载荷传送支架20可以包括载荷传送壁42，载荷传送壁42从端壁40沿着轴线A延伸。如图3所示，载荷传送壁42可以从门开口16朝向横向构件18延伸。载荷传送壁42将从端壁40接收到的能量传递到横向构件18和/或地板12，横向构件18和/或地板12进而将能量消散到车辆11的其它部件，例如如上所述到相对的载荷传送支架20和/或相对的导轨26。载荷传送壁42进一步可以至少部分支撑第一部分22。

载荷传送支架20的尺寸和形状可以是便于通过门开口16从车辆11进出。换句话说，载荷传送支架20被配置为在门开口16处部分或完全凹入到下门槛34后面。例如，载荷传送支架20可以包括顶壁44，顶壁44沿着轴线A从端壁40延伸并且朝向轴线A在远离端壁40的方向上逐渐减小。顶壁44朝向轴线A在远离端壁40的方向上逐渐减小以便于乘员从车辆11进出，如下面进一步描述。进一步地，在侧面碰撞期间，除了载荷传送壁42之外，顶壁44可以将能量从下门槛34传递到车辆11的其它部件，例如如上所述到相对的载荷传送支架20和/或相对的导轨26。第一部分22和第二部分24各自可以包括顶壁44的一部分。

第一部分22的宽度在沿着轴线A的方向上变化，最好在图1、图5和图8中示出。类似地，第二部分24的高度在沿着轴线的方向上变化，最好在图1、图4、图7和图8中示出。具体地，如图1-2所示，第二部分24的高度逐渐减小并且第一部分22的宽度在沿着轴线A从门开口16朝向横向构件18的方向上增加。这种形状变化至少部分便于从车辆11进出。

如图4-8所示，载荷传送支架20可以具有从第二部分24延伸的一个或多个凸缘46。第二部分24包括用于将第二部分24与另一车辆11部件——例如第一部分22、地板12或横向构件18——连接的凸缘46。除了第二部分24的凸缘46之外或在其替代方案中，第一部分22可以包括类似的凸缘。第二部分24可以以任何合适的方式通过凸缘46被连接到车辆11的其它部件，如下面进一步描述。

参照图4-5和图8，载荷传送支架20可以包括由第一部分22限定的与腔38连通的孔48。孔被配置成通过孔48接收焊接工具进入腔38，换句话说，孔的尺寸和形状是以对于焊接工具在腔中执行焊接操作来说适当的方式接收焊接工具。如下面进一步描述的，由第一部分22限定的孔48形成开向由第一部分22和第二部分24限定的腔38的开口。孔48允许焊缝工具或其他焊接物品——即，用于将两个或更多个对象焊接在一起的工具——进入原本被阻止进入的车辆11的部分。焊缝工具可以是焊接尖端、焊接头等。

导轨26可以支撑横向构件18。导轨26可以被焊接到横向构件18或以任何合适的方式被附接。导轨26可以被焊接在设置在第一部分22和第二部分24之间的腔38中。具体地，腔38可以采用焊接工具通过孔48来进入。

载荷传送支架20接收焊接工具的能力可以促进制造效率。例如，靠近载荷传送支架20的几个车辆11部件可以仅通过焊接工具来焊接，一旦载荷传送支架20被安装，该焊接工具就通过孔48进入腔38。因此，载荷传送支架20可以使生产更有效率，因为大组的车辆11部件可以在同一时间被安装和焊接。

最好如图2-3所示，载荷传送支架20可以抵接横向构件18。载荷传送支架20可以抵接横向构件18而载荷传送支架20与横向构件18之间无需焊接，或者可以通过任何合适的方法被彼此连接，例如紧固或焊接。横向构件18邻近载荷传送支架20的表面50可以是大体上平坦的和/或可以采取任何合适的横截面形状。可选择地，表面50可以包含用于接收载荷传送支架20的一个或多个部分的一个或多个缝隙52。

具体地，载荷传送支架20的第一部分22可以抵接横向构件18而第一部分22与横向构件18之间无需焊接。在一个实施例中，第一部分22可以仅通过第二部分24来支撑，第二部分24可以被固定到地板12和/或横向构件18。在这种配置中，第一部分22可以为焊接工具提供可达性，并且如上所述可以在侧面碰撞期间传递能量。然而，在其它实施例中，第一部分22可以被固定到其他车辆11结构，即，至少部分形成车辆11的结构，包括被焊接到横向构件18。

载荷传送支架20可以包括在侧面碰撞期间用于将来自门框架14的力传递到横向构件18的装置。作为一个示例，这种装置可以是如上所述和如图4-7所示的载荷传送支架20的载荷传送壁42、端壁40和顶壁44，以及其结构等同物。

最好如图1和图4-7所示，如上所述，至少一个凸缘46从端壁40延伸并且面向门开口16。然而，一个或多个凸缘46可以在任何方向上从端壁40延伸。凸缘46可以将端壁40和载荷传送支架20固定到另一车辆11结构。凸缘46可以将第二部分24固定到第一部分22和/或凸缘46可以将第二部分24固定到地板12和横向构件18。

如图4-7所示，载荷传送支架20的顶壁44包括至少一个凸缘46。如图3所示，顶壁44与地板12间隔开。顶壁44的凸缘46可以将顶壁44固定到另一辆车11结构。在一实施例中，顶壁44的凸缘46可以被固定到横向构件18。此外，顶壁44的其他凸缘是第二部分24的一部分。这些凸缘46可以将第二部分24固定到第一部分22和横向构件18。

顶壁44可以支撑座椅安装装置(未示出)。座椅安装装置可以包括用于支撑座椅的任何车辆11结构，包括该座椅。座椅可以被直接安装到载荷传送支架20的顶壁44，由此座椅可以是接触或邻近顶壁44。可选择地，座椅可以由顶壁44间接地支撑，即，部分由设置在座椅和载荷传送支架20之间的附加车辆11部件来支撑。车身结构10可以采取任何适当的配置以支撑座椅并且任何合适的车辆11部件可以被设置在车身结构10和座椅之间。如图8所示，第二部分24可以包含脊和/或凹槽60以便于附接至附加车辆11结构或座椅。

如图8所示，载荷传送支架20的第一部分22和第二部分24被单独形成。例如，第一部分22和第二部分24可以通过冲压、成型、铸造等形成。可选择地，第一部分22和第二部分24可以通过任何合适的方法来制造。在任何时候，在连接第一部分22和第二部分24之前或之后，第一部分22可以被冲压以制成孔48和/或以形成矩形横截面，尽管任何合适的创新的形状和方法将足够。例如，第一部分22可以被改变成具有延伸的顶壁44使得改进的载荷传送支架相对于第二部分24被延长。在该实施例中，第一部分22的顶壁44可以覆盖第二部分24的顶壁44和端壁40中的至少一个，并且可以被固定到第二部分24的顶壁44和/或端壁40，例如通过焊接。该延长的顶壁44可以改变改进的载荷传送支架相对于载荷传送支架20的能量吸收能力。

第一部分22和第二部分24可以在多个区域被焊接在一起。一个部分的凸缘46可以与另一个部分重叠以形成将各部分焊接在一起的位置。例如，图8示出了从第二部分24悬垂的左凸缘47。当第二部分24靠近第一部分22时，在类似于载荷传送支架20的配置的取向上，左凸缘47与第一部分22重叠。左凸缘47和第一部分22在由上述取向所限定的重叠位置处被焊接在一起，以将第一部分22和第二部分24有效地焊接在一起。类似地，第二部分24的顶部凸缘49和/或第二部分24的顶壁44可以与第一部分22的顶壁44重叠。顶部凸缘49可以在由上述取向所限定的重叠位置处被焊接到第一部分22，以将第一部分22有效地焊接到第二部分24。不重叠的凸缘46也可以被连接。在准备固定载荷传送支架20时，凸缘46可以以任何合适的方式被定位，不限于重叠。

在一实施例中，第一部分22和第二部分24仅通过焊接而不以任何其他方式被固定在一起，并且载荷传送支架20仅通过焊接而不是在任何其他方式被固定到地板12。然而，在其它实施例中，第一部分22和第二部分24可以使用任何紧固件或任何其它合适的方法被连接。

载荷传送支架20可以被定制以便在不同的车辆中使用。例如，第一部分22可以被改变以使载荷传送支架20可以装配到各种尺寸的空间中。此外，第一部分22的宽度可以被调整以改变载荷传送支架20的进出功能。类似地，根据载荷传送支架20的焊接可达性的优选程度，由第一部分22所限定的孔48的形状可以有所不同。载荷传送支架20可以以任何合适的方式来定制。

载荷传送支架20可以由能够容易吸收和传递能量的材料制成。例如，载荷传送支架20可以由任何金属、塑料、聚氨酯、橡胶、铝和/或碳制成。然而，载荷传送支架20可以由任何合适的材料制成。载荷传送支架20可以由多种材料或单一材料制成。

如图9所示，在车辆11碰撞期间，载荷传送支架20总体上可以保持其形状以使能量消散到车辆11的其它部件，例如如上所述到相对的载荷传送支架20和相对的导轨26。撞击力F可以推动下门槛34并且可以被传递通过下门槛34到导轨26，撞击力F可以使下门槛34和导轨26变形。在撞击力F的位置处，撞击力F被传递到载荷传送支架20。第二部分24的端壁40首先接收能量并且将能量传递到载荷传送支架20的其余部分并且随后到横向构件18和地板12以便消散到车辆11的其它部件，例如到如上所述的相对的载荷传送支架20和/或相对的导轨26。这种消散降低碰撞期间的地板变形。

在撞击力F偏离载荷传送支架20的情况下，载荷传送支架20仍然可以吸收由撞击力F产生的至少一些能量并且将至少一些能量传递到横向构件18和地板12。

公开内容已经以说明性的方式进行了描述，并且应当理解的是，已经使用的术语旨在具有描述性的而不是限制性的词语含义。根据上述教导，本公开的许多修改和变型是可能的，并且本公开可以被实践为所具体描述的方式以外的方式。

Claims (15)

1.一种车身结构，包含：

地板；

门框架，所述门框架相对于所述地板是固定的并且限定门开口；

横向构件，所述横向构件相对于所述地板是固定的；以及

载荷传送支架，所述载荷传送支架设置在所述横向构件和所述门开口之间；

所述载荷传送支架包括第一部分和直接焊接到所述第一部分和所述地板的第二部分，其中所述第一部分和所述第二部分限定腔并且所述第一部分限定开向所述腔的孔。

2.根据权利要求1所述的车身结构，其中所述孔被配置为接收焊接尖端。

3.根据权利要求1所述的车身结构，进一步包含在所述地板下方的导轨，其中所述横向构件被焊接到所述腔中的所述地板。

4.根据权利要求1所述的车身结构，其中所述横向构件沿着轴线延伸并且所述载荷传送支架被设置在所述轴线上。

5.根据权利要求1所述的车身结构，其中所述第二部分相对于所述地板具有一高度，所述高度在从所述门开口朝向所述横向构件的方向上逐渐减小。

6.根据权利要求5所述的车身结构，其中所述第一部分具有一宽度，所述宽度从所述门开口到所述横向构件增加。

7.根据权利要求1所述的车身结构，其中所述第二部分包括在从所述门开口朝向所述横向构件的方向上延伸的载荷传送壁。

8.根据权利要求1所述的车身结构，其中所述第一部分抵接所述横向构件而它们之间无需焊接。

9.根据权利要求1所述的车身结构，其中所述第二部分具有焊接到所述第一部分的至少一个凸缘。

10.根据权利要求9所述的车身结构，其中所述至少一个凸缘被定位在所述载荷传送支架面向所述门开口的端壁上。

11.根据权利要求9所述的车身结构，其中所述至少一个凸缘被定位在所述载荷传送支架与所述地板间隔开的顶壁上。

12.根据权利要求9所述的车身结构，其中所述至少一个凸缘被焊接到所述地板。

13.根据权利要求1所述的车身结构，其中所述载荷传送支架具有用于在侧面碰撞期间将来自所述门框架的力传递到所述横向构件的装置。

14.一种载荷传送支架，包含：

第一部分和直接焊接到所述第一部分的第二部分，所述第一部分和所述第二部分限定沿着轴线延伸的它们之间的腔；

横向于所述轴线延伸的端壁，从所述端壁沿着所述轴线延伸的载荷传送壁，以及从所述端壁沿着所述轴线延伸并且朝向所述轴线在远离所述端壁的方向上逐渐减小的顶壁；

从所述第二部分延伸的至少一个凸缘；以及

所述第一部分限定孔，所述孔与所述腔连通并且被配置为通过所述孔接收焊接工具进入所述腔。

15.根据权利要求14所述的载荷传送支架，其中所述第一部分具有一宽度，所述宽度在沿着所述轴线的方向上、在远离所述端壁的方向上增加。

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